2015 Fiscal Year Annual Research Report
加圧熱水法によるセルロース分離とリグニン残渣利用技術のモジュール化
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25292149
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
東城 清秀 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40155495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
帖佐 直 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (10355597)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオマス / 再生可能エネルギー / ペレット / セルロース / リグニン / 作物残渣 / 加圧熱水処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、農作物残渣バイオマスの流通性･利用性の向上を目指して、加圧熱水処理が材料の成分とペレットの成形性や品質に及ぼす影響を検討した。
実験材料として本学付属農場で栽培したヒマワリ茎部、稲わら、対照区として市販のスギチップを試供した。高温高圧反応容器を用いて、2.0MPa、保持時間40分、設定温度は130℃および180℃の2条件で加圧熱水処理を行った。処理後は固液分離し、固形残渣を供試材料とした。定法による成分分析により、固形分に含まれる有機溶媒抽出物、セルロース、ヘミセルロース、クラーソンリグニン、灰分を算出した。
加圧熱水処理によって未定量成分（デンプン等）、ヘミセルロースが減少し、その結果として有機溶媒抽出物、セルロース、リグニンの割合が増加した。ヘミセルロースや未定量成分は分解されやすく、セルロースやリグニンは分解されにくいことから、有機溶媒抽出物には分解されたヘミセルロースが含まれている可能性がある。灰分はヒマワリでは減少し、稲わらでは増加した。
試料を密閉容器内で水分12％w.b.に調整した後、ペレット成形試験に供した。長さ40mm、直径8mmのシリンダに試料を0.3～0.5g充填後、設定温度80℃で予備加熱し、材料試験機を用いて所定圧力まで圧縮し、ペレットを成形した。設定圧力は7～50MPaとした。成形物の強さを評価するために平板形の治具を取り付けた引張試試験機を用いて破壊強度を算出した。
稲わらペレットは130℃および180℃処理区で密度と強度が増加したが、ヒマワリとスギは180℃処理区で増加した。ヒマワリとスギに関して180℃処理区で密度および強度が向上するのは、発達した木化組織がHCW処理によって軟化し圧縮性が増大することに加え、組織中のバインダ成分が流出しやすくなり、強固な架橋を形成するためと考えられた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
